2d與3d影像切換顯示設備和柱狀透鏡元件的制作方法

2d與3d影像切換顯示設備和柱狀透鏡元件的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種2D與3D影像切換顯示設備和柱狀透鏡元件。顯示設備包括影像顯示器，影像顯示器的屏幕包括復數個R、G、B三原色的次像素，用于顯示2D影像和3D影像；以及DFD-PDLC柱狀透鏡陣列，包括復數個平行排列的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，每個DFD-PDLC柱狀透鏡元件長軸的方向正交或斜交于影像顯示器的屏幕，DFD-PDLC柱狀透鏡陣列安裝在影像顯示器的屏幕的前面，由外部驅動電壓V(f)驅動改變DFD-PDLC柱狀透鏡元件的光學折射率，在影像顯示器的屏幕上實現2D與3D影像切換顯示，其中，f為外部驅動電壓的驅動頻率。由外部適當電壓的驅動，以改變其光學折射率，可提供該2D影像與該3D影像的顯示，達到2D與3D影像可切換顯示的目的。
【專利說明】2D與3D影像切換顯示設備和柱狀透鏡元件

【技術領域】
[0001] 本發明涉及裸視3D影像顯示【技術領域】，更具體地，涉及一種2D與3D影像切換顯 示設備和DFD-PDLC柱狀透鏡元件。

【背景技術】
[0002] 如圖1所示，為公知2D與3D影像切換顯示設備的示意圖。對于公知2D與3D影 像切換顯示設備（2〇311(130 11]^86 3￥；^〇1^1316〇18口137)10，一般為是使用液晶視景分離元 件12 (Liquide Crystal View Separator)，并將其安裝在液晶顯示器11屏幕的前面。對于 該觀賞者13的觀賞位置而言，將該液晶視景分離元件12,安裝在該液晶顯示器11屏幕前的 安裝方式，以下簡稱為前安裝方式（Front Installation Method)。
[0003] 另外，通過外部適當電氣電壓V的驅動，該液晶視景分離元件12可呈現透明的光 穿透狀態，以達2D影像顯示的功效；或呈現視景分離的狀態，以達3D影像顯示的功效。
[0004] 一般，該液晶視景分離元件12,為可由液晶柱狀透鏡陣列元件（Liquid Crystal Lenticular Device)或液晶視差光柵兀件（Liquid Crystal Parallax Barrier Device)構 成。由于本發明所述相關技術，屬于液晶柱狀透鏡陣列元件的領域，以下只針對公知液晶 柱狀透鏡陣列元件說明公知的技術。關于上述液晶柱狀透鏡陣列元件的技術，過去已提 出的方法，主要可分為表面起浮法（Surface Relief Method)、偏光啟動法（Polarization Activated Method)與圖案電極法（Patterned-Electrode Method)。
[0005] 如圖2所示，為表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列元件構成的示意圖。該圖所示的結 構，由美國專利US6, 069, 650所揭露，請參閱該專利說明書中圖3的說明。
[0006] 該表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列兀件（Surface Relief Based Liquid Crystal Lenticular Device) 50,由上至下依次由上透明基材51、上ΙΤ0電極52、平凹透鏡數組53、 復數個液晶分子54、下ΙΤ0電極55與下透明基材56構成。其中，該平凹透鏡數組53,具 有光學折射率np ;該復數個液晶分子54,為可由向列型液晶（Nematic Liquid Crystal) 材料構成，具有雙折射光學（Birefringent Optics)的特征，其尋常光折射率（Ordinary Refractive Index)為 no、異常光折射率（Extraordinary Refractive Index)為 ne，且具 有no = np、ne>np的關系。該上、下ΙΤ0電極層52、55,為如公知的液晶個別裝置有配向膜 (Alignment Layer)，為連接至電源 V。
[0007] 另外，該液晶柱狀透鏡陣列元件50,為安裝在液晶屏幕60的前面，該液晶屏幕60 為可于其CF(Color Filter) 61上，顯示2D或3D影像（圖中未標示）；該2D或3D影像的光 源，經過該液晶屏幕60最外層偏光片62的作用后，成為線性極化偏光的光源63,令其偏光 方向為垂直于紙面。
[0008] 當無外加電場下，即V = 0FF，該向列型液晶分子的排列，具有光軸垂直于紙面的 特征。對于入射光63而言，因其光偏振方向與液晶分子光軸平行，為感受到異常光折射率 ne。另外，當該入射光63穿過該平凹透鏡數組53時，因 ne>np的故，該入射光63則感受到 凸透鏡的作用，因此上述的光學特性適用于呈現3D影像的顯示。
[0009] 另外，在外加電場下，即V = 0N，該向列型液晶分子的排列，具有光軸平躺于紙面、 并垂直于該上、下ΙΤ0電極層52、55的特征，即平行于電場的方向（圖中未標不）。對于入 射光63而言，因其光偏振方向與液晶分子光軸垂直，為感受到尋常no。另外，當該入射光 63穿過該平凹透鏡數組53時，因 no = np的故，該入射光63不受該平凹透鏡數組53的影 響，直接穿透該平凹透鏡數組53,因此上述的光學特性適用于呈現2D影像的顯示。
[0010] 綜上所述，上述該液晶柱狀透鏡陣列元件50,為具有可電壓調變光學折射率 (Electric Field Modulated Refractive Index)的特征，由外部電壓的控制，以改變液晶分 子排列的方向，從而達到該改變液晶分子的折射率，對于具線性極化偏光的入射光，提供光 穿透或透鏡的作用，最終達到2D與3D影像可切換顯示的目的。
[0011] 如圖3所示，為偏光啟動型液晶柱狀透鏡陣列元件構成的示意圖。該圖所示的結 構，由美國專利：US7, 058, 252B2所揭露，請參閱該專利說明書中圖32a的說明。另外，更具 體的說明與圖示，可參考美國專利：US8, 279, 363B2說明書中圖6的說明。
[0012] 該偏光啟動型液晶柱狀透鏡陣列元件（Polarization Activation Based Liquid Crystal Lenticular Device) 190,由電極基材元件180、兩透明電極178、可90度旋轉偏光 兀件 176、雙折射透鏡（Birefringent Lens) 138、等向性材料（Isotropic Material) 134 與 透鏡基材元件132構成。另外，其他圖示的結構，為公知液晶顯示器200,由背光源60、偏光 元件64、LCD TFT基材66、LCD畫素元件67、LCD TFT基材80與偏光元件184構成。
[0013] 其中，該兩透明電極178,為個別安裝在該電極基材元件180與該透鏡基材元件 132的上，與該可90度旋轉偏光元件176構成電氣式偏光方向切換元件（Electrically Switchable Polarizer) 191，通過外部適當電壓對該兩透明電極178的驅動（圖中未標 示），該可90度旋轉偏光元件176,可將具線性偏極化入射光的偏光方向，做90度的旋轉或 維持原偏光方向。另外，該雙折射透鏡138,為具有液晶柱狀透鏡陣列元件的結構，并由雙折 射材料構成，該雙折射材料具有尋常光折射率（Ordinary Refractive Index)no與非常光折 射率（Extraordinary Refractive Index)ne，并令該尋常光折射率no,為等于該等向性材料 134的光折射率nl，即nl = no。
[0014] 當顯示2D影像時，由該偏光元件184所輸出的影像光源（圖中未標示），為具有 線性偏光的特性、并入射于電氣式偏光方向切換兀件191，對于該入射光源，該電氣式偏光 方向切換兀件191，為維持該入射光的偏光方向，使該偏光方向系與雙折射透鏡138光軸方 向，為呈垂直的狀態，因此該入射光為穿越具尋常光折射率no的雙折射透鏡138。因該等向 性材料134光折射率nl，具有nl = no,因此該雙折射透鏡138失去透鏡的功效。
[0015] 另外，當顯示3D影像時，由該偏光元件184所輸出的影像光源（圖中未標示），為 具有線性偏光的特性、并入射于電氣式偏光方向切換兀件191，對于該入射光源，該電氣式 偏光方向切換兀件191，為對該入射光的偏光方向旋轉90度，使該偏光方向系與雙折射透 鏡138光軸方向，為呈平行的狀態，因此該入射光為穿越具非常光折射率ne的雙折射透鏡 138。因該等向性材料134光折射率nl，具有nl尹ne，因此該雙折射透鏡138產生透鏡的 功效。
[0016] 如圖4所示，為電極啟動型液晶柱狀透鏡陣列元件構成的示意圖。該結構由美國 專利：US8, 330, 881B2所揭露，請參閱該專利說明書中圖12a的說明。
[0017] 該電極啟動型液晶柱狀透鏡陣列元件（Patterned-Electrode Based Liquid Crystal Lenticular Device) 100,由液晶材料90、ITO透鏡電極層92、ITO共電極層94與 兩玻璃基材96、98構成。
[0018] 其中，該ΙΤ0透鏡電極層92,由復數個適當寬度與間距的單電極構成，為連接至外 部電子電路（圖中未標示），可由該電子電路，針對該所有個別單一的電極，提供適當驅動 具周期分布的電壓，以產生具周期分布的二極電場（Periodically Distributed Quadratic Electric Field)，可對該液晶材料90的液晶分子，排列形成復數個具有光學折射率漸變結 構的透鏡（Gradient Index Lens，簡稱 GRIN Lens)。
[0019] 亦即，該外部電子電路，對于圖中所不的一對單一電極99與介于該一對單一電極 99間的電極，提供適當的電壓，以產生上述二極電場分布，可讓該兩電極99間液晶分子排 列的方向，逐漸形成180度的扭轉，最終形成光學折射率漸變的結構。因此該電極啟動型液 晶柱狀透鏡數組元100,可產生透鏡的功效，并達到呈現3D影像的目的。
[0020] 另外，對于2D影像的顯示，為令該外部電子電路不提供電壓，讓所有液晶分子排 列于同一垂直的方向上，以構成不具透鏡功效的透明元件。另外，該ΙΤ0共電極層94,則由 連續分布的電極構成，亦連接至該外部電子電路，以構成電氣共極層。
[0021] 綜上所述，上述該三種液晶柱狀透鏡陣列元件，皆具有由液晶分子，以達到可調變 光學折射率的特征。因此可將上述三種公知的技藝，歸類于一種液晶依存液晶柱狀透鏡陣 列元件的【技術領域】。


【發明內容】

[0022] 本發明旨在提供一種2D與3D影像切換顯示設備和DFD-PDLC柱狀透鏡元件，以解 決現有技術中2D與3D影像切換顯示設備結構復雜的問題。
[0023] 為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，提供了一種2D與3D影像切換顯 示設備，包括：影像顯示器，影像顯示器的屏幕包括復數個R、G、B三原色的次像素，用于顯 示2D影像和3D影像；以及DFD-PDLC柱狀透鏡陣列，包括復數個平行排列的DFD-PDLC柱 狀透鏡元件，每個DFD-PDLC柱狀透鏡元件長軸的方向正交或斜交于影像顯示器的屏幕， DFD-PDLC柱狀透鏡陣列安裝在影像顯示器的屏幕的前面，由外部驅動電壓V(f)驅動改變 DFD-PDLC柱狀透鏡元件的光學折射率，在影像顯示器的屏幕上實現2D與3D影像切換顯示， 其中，f為外部驅動電壓的驅動頻率。
[0024] 進一步地,影像顯示器選自液晶顯示器、等離子顯示器、0LED顯示器和LED顯示 器，影像顯示器的屏幕的次像素的排列方式選自垂直條狀排列、馬賽克排列、三角狀排列與 Pentile 排列。
[0025] 進一步地，每個DFD-PDLC柱狀透鏡元件自上到下包括上透明基材、上ΙΤ0電極層、 聚合物平凸透鏡、PDLC平凹透鏡、下ΙΤ0電極層和下透明基材。
[0026] 進一步地，上透明基材、下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。
[0027] 進一步地，上ΙΤ0電極層和下ΙΤ0電極層，為透明的電極層，安裝在相應的透明基 材的內側面上，與外部驅動電壓V(f)連接，通過外部驅動電壓V(f)產生電場。
[0028] 進一步地，聚合物平凸透鏡，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，聚合物平凸 透鏡的凸面為圓弧面，通過模具壓印成型與卷對卷紫外線固化工序制作出聚合物平凸透鏡 的光學結構。
[0029] 進一步地，PDLC平凹透鏡，由復數個液晶微滴與聚合物材料構成，具有光學折射率 np，復數個液晶微滴均勻分布于聚合物材料的內部；復數個液晶微滴與聚合物材料通過涂 布工藝填充于H)LC平凹透鏡的內部。
[0030] 進一步地，液晶微滴的大小大于可見光的波長。
[0031] 進一步地，液晶微滴的大小小于可見光的波長。
[0032] 進一步地，液晶微滴，由復數個桿狀的液晶分子構成，液晶分子具有尋常光折射率 為η丄、異常光折射率η//、長軸介電常數ε //與短軸介電常數ε丄，其中，η丄與η//具 有n // >η丄的關系、且η //與ηρ具有n // = ηρ的關系；ε //與ε丄，則具有以下的關系：
[0033] 進一步地，當 f = fL〈fc 時，Δ ε >〇 ;當 f = fH>fc 時，Δ ε〈〇 ;當 f = fc 時，Δ ε =〇 ;其中，f為外部驅動電壓v (f)的驅動頻率、fL為定向排列頻率、fΗ為均向排列頻率、fc 為交叉頻率、八￡ = ￡//-￡丄；當€ =江〈化時，8卩八￡>〇，外部驅動電壓所產生的電場 旋轉液晶分子空間排列的方向，使液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當f = fH>fc時，即 Λ ε〈〇,外部驅動電壓所產生的電場使液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當f = fc時，即 Λ ε = 〇,外部驅動電壓所產生的電場失去對液晶分子旋轉的作用。
[0034] 進一步地，對于定向排列頻率fH，夕卜部驅動電壓V(f = fH)具有預定大小的振幅、 且以頻率f = fH來驅動液晶分子時，液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向 偏極化的入射光，液晶微滴中液晶分子的有效光學折射率具有neff = n //= nP的關系， DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現光穿透的特性。
[0035] 進一步地，對于定向排列頻率fL，外部驅動電壓V(f = fL)具有預定大小的振 幅、且以頻率f = fL來驅動液晶分子時，液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方 向偏極化的入射光，液晶微滴中液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄<nP的關系， DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現透鏡的特性。
[0036] 進一步地，每個DFD-PDLC柱狀透鏡元件自上向下包括上透明基材、上ΙΤ0電極層、 聚合物平凹透鏡、PDLC平凸透鏡、下ΙΤ0電極層與下透明基材。
[0037] 進一步地，上透明基材、下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。
[0038] 進一步地，上ΙΤ0電極層和下ΙΤ0電極層，為透明的電極層，安裝在相應的透明基 材的內側面上，與外部驅動電壓V(f)連接，通過外部驅動電壓V(f)產生電場。
[0039] 進一步地，聚合物平凹透鏡，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，聚合物平凹 透鏡的凹面為圓弧面，通過模具壓印成型與卷對卷紫外線固化工序制作出聚合物平凹透鏡 的光學結構。
[0040] 進一步地，PDLC平凸透鏡，由復數個液晶微滴與聚合物材料構成，具有光學折射率 np，復數個液晶微滴，為均勻分布于聚合物材料的內部；復數個液晶微滴與聚合物材料通過 涂布工序填充于TOLC平凸透鏡的內部。
[0041] 進一步地，液晶微滴的大小大于可見光的波長。
[0042] 進一步地，液晶微滴的大小小于可見光的波長。
[0043] 進一步地，液晶微滴，由復數個桿狀的液晶分子構成，液晶分子具有尋常光折射率 為η丄、異常光折射率η//、長軸介電常數ε //與短軸介電常數ε丄，其中，η丄與η//具 有η//>η丄的關系、且η丄與ηρ具有η丄=ηρ的關系；ε //與ε丄，則具有以下的關系： 當 f = fL〈fc 時，Δ ε >〇 ;當 f = fH>fc 時，Δ ε〈〇 ;當 f = fc 時，Δ ε = 〇 ;其中，f 為外部 驅動電壓V(f)的驅動頻率、fL為定向排列頻率、fH為均向排列頻率、fc為交叉頻率、Λ ε =ε //-ε丄；當f = fL〈fc時，即Δ ε>〇,外部驅動電壓所產生的電場，可旋轉液晶分子 空間排列的方向，使液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當f = fH>fc時，即Δ ε〈〇,外部 驅動電壓所產生的電場使液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當f = fc時，即Λ ε = 〇， 外部驅動電壓所產生的電場失去對液晶分子旋轉的作用。
[0044] 進一步地，對于定向排列頻率fL，外部驅動電壓V(f = fL)具有預定大小的振幅、 且以頻率f = fL來驅動液晶分子時，液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方向 偏極化的入射光，液晶微滴中液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄=nP的關系， DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現光穿透的特性。
[0045] 進一步地，對于定向排列頻率fH，夕卜部驅動電壓V(f = fH)具有預定大小的振 幅、且以頻率f = fH來驅動液晶分子時，液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方 向偏極化的入射光，液晶微滴中液晶分子的有效光學折射率具有neff = n // >nP的關系， DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現透鏡的特性。
[0046] 進一步地，影像顯示器為場色序法液晶顯示器。
[0047] 根據本發明的另一個方面，提供了一種DFD-PDLC柱狀透鏡元件，DFD-PDLC柱狀透 鏡元件自上到下包括上透明基材、上ΙΤ0電極層、聚合物平凸透鏡、PDLC平凹透鏡、下ΙΤ0電 極層和下透明基材；DFD-PDLC柱狀透鏡元件由外部驅動電壓V(f)驅動改變DFD-PDLC柱狀 透鏡元件的光學折射率，其中，f為外部驅動電壓的驅動頻率。
[0048] 進一步地，上透明基材、下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。
[0049] 進一步地，上ΙΤ0電極層和下ΙΤ0電極層，為透明的電極層，安裝在相應的透明基 材的內側面上，與外部驅動電壓v(f)連接，通過外部驅動電壓V(f)產生電場。
[0050] 進一步地，聚合物平凸透鏡，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，聚合物平凸 透鏡的凸面為圓弧面，通過模具壓印成型與卷對卷紫外線固化工序制作出聚合物平凸透鏡 的光學結構。
[0051] 進一步地，PDLC平凹透鏡，由復數個液晶微滴與聚合物材料構成，具有光學折射率 np，復數個液晶微滴，均勻分布于聚合物材料的內部；復數個液晶微滴與聚合物材料通過涂 布工藝填充于H)LC平凹透鏡的內部。
[0052] 進一步地，液晶微滴的大小大于可見光的波長。
[0053] 進一步地，液晶微滴的大小小于可見光的波長。
[0054] 進一步地，液晶微滴，由復數個桿狀的液晶分子構成，液晶分子具有尋常光折射率 為η丄、異常光折射率η//、長軸介電常數ε //與短軸介電常數ε丄，其中，η丄與η//具 有n // >η丄的關系、且η //與ηρ具有n // = ηρ的關系；ε //與ε丄，則具有以下的關系： 當 f = fL〈fc 時，Δ ε >〇 ;當 f = fH>fc 時，Δ ε〈〇 ;當 f = fc 時，Δ ε = 〇 ;其中，f 為外部 驅動電壓V(f)的驅動頻率、fL為定向排列頻率、fH為均向排列頻率、fc為交叉頻率、Λ ε =ε // - ε丄；當f = fL〈fc時，S卩Λ ε >〇,外部驅動電壓所產生的電場旋轉液晶分子空 間排列的方向，使液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當f = fH>fc時，S卩Λ ε〈〇,外部驅 動電壓所產生的電場使液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當f = fc時，S卩Δ ε = 〇,外 部驅動電壓所產生的電場失去對液晶分子旋轉的作用。
[0055] 進一步地，對于定向排列頻率fH,外部驅動電壓V(f = fH)具有預定大小的振幅、 且以頻率f = fH來驅動液晶分子時，液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向 偏極化的入射光，液晶微滴中液晶分子的有效光學折射率具有neff = n //= nP的關系， DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現光穿透的特性。
[0056] 進一步地，對于定向排列頻率fL，外部驅動電壓V(f = fL)具有預定大小的振 幅、且以頻率f = fL來驅動液晶分子時，液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方 向偏極化的入射光，液晶微滴中液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄<nP的關系， DFD-PDLC柱狀透鏡元件呈現透鏡的特性。
[0057] 本發明為針對上述該公知表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列元件，提出一種更簡單的 結構，以達到2D與3D影像切換顯示的功效。上述該表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列元件， 為將液晶分子填入具有ΙΤ0電極的平凹透鏡，由可電壓調變光學折射率的特征，亦即，利用 外部電壓的控制，以改變液晶分子排列的方向，從而達到該改變液晶分子的折射率，對于具 線性極化偏光的入射光，提供光穿透或透鏡的作用，最終達到2D與3D影像可切換顯示的目 的。
[0058] 于實際制作生產的工藝面上，為于該表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列元件中，對于 該下ΙΤ0電極層與該平凹面鏡的凹面上，需個別裝置有配向膜。亦即，通過傳統的液晶工 序，以完成上述該公知表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列元件的制作。
[0059] 本發明2D/3D影像可切換顯示設備，包括影像顯示器與雙頻驅動TOLC柱狀透鏡陣 列（Dual-Frequency Drove Polymer Dispersed Liquid Crystal Lenticular Device,以下簡 稱DFD-PDLC柱狀透鏡陣列）。該雙頻驅動TOLC柱狀透鏡陣列，由復數個平行排列的雙頻驅 動-PDLC柱狀透鏡元件構成，其中，每個雙頻驅動-PDLC柱狀透鏡元件，其長軸的方向，可以 正交或斜交于（垂直或者傾斜于）該影像顯示器的屏幕的方式安裝在該顯示器的屏幕的前 面。由外部適當電壓的驅動，以改變其光學折射率，可提供該2D影像與該3D影像的顯示， 達到2D與3D影像可切換顯示的目的。
[0060] 本發明的原理在于根據表面起浮與雙頻驅動roLC等兩種方法，實現2D與3D影 像切換顯示。相較于該表面起浮型液晶柱狀透鏡陣列元件與驅動的方式，本發明更提出 一雙頻驅動 F*DLC 的方法（Method of Dual-Frequency Drove Polymer Dispersed Liquid Crystal，DFD-PDLC)，可以更簡單的結構與工序，同樣達到透鏡功能切換、以及2D與3D影像 切換顯示的功效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0061] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0062] 圖1示意性示出了現有技術中的2D與3D影像切換顯示設備的示意圖；
[0063] 圖2示意性示出了現有技術中的表面起伏型液晶柱狀透鏡陣列元件的示意圖；
[0064] 圖3示意性示出了現有技術中的偏光啟動型液晶柱狀透鏡陣列元件的示意圖；
[0065] 圖4示意性示出了現有技術中的電極啟動型液晶柱狀透鏡陣列元件的示意圖；
[0066] 圖5示意性示出了本發明2D與3D影像切換顯示設備實施例一構成的示意圖；
[0067] 圖6示意性示出了本發明實施例一 Dro-PDLC柱狀透鏡陣列構成的示意圖；
[0068] 圖7示意性示出了本發明中的液晶分子構成的示意圖；
[0069] 圖8示意性示出了本發明中的液晶分子介電質頻率響應的示意圖；
[0070] 圖9示意性示出了本發明中的液晶分子定向排列的示意圖；
[0071] 圖10示意性示出了本發明中的液晶分子均向排列的示意圖；
[0072] 圖11示意性示出了本發明實施例一于2D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作 用的不意圖；
[0073] 圖12示意性示出了本發明實施例一于3D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作 用的不意圖；
[0074] 圖13示意性示出了本發明實施例二DFD-PDLC柱狀透鏡陣列構成的示意圖；
[0075] 圖14示意性示出了本發明實施例二于2D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作 用的不意圖；以及
[0076] 圖15示意性示出了本發明實施例二于3D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作 用的不意圖。

【具體實施方式】
[0077] 以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。
[0078] 實施例一
[0079] 如圖5所示，為本發明2D/3D影像可切換顯示設備構成的示意圖。該2D/3D影像可 切換顯示設備20,由影像顯示器21與雙頻驅動FOLC柱狀透鏡陣列（Dual-Frequency Drove Polymer Dispersed Liquid Crystal Lenticular Device，以下簡稱 DFD-PDLC 柱狀透鏡陣 列）22構成。該雙頻驅動H)LC柱狀透鏡陣列，由復數個平行排列的雙頻驅動-PDLC柱狀透 鏡元件構成。
[0080] 其中，該影像顯示器屏幕21，為可由一般液晶顯示器、等離子顯示器、0LED 顯示器與LED顯示器構成，上述該顯示器屏幕，由具有復數個由R、G、B三原色的次 像素（Sub-Pixel)構成，該次像素的排列，則可由垂直條狀排列（Vertical Strip Configuration)、馬賽克排列（Mosaic Cofiguration)、三角狀排列（Delta Configuration)與 Pentile排列（Pentile Configuration)構成，可顯示單一視點構成的2D影像（圖中未標 示）或由多視點所合成的3D影像（圖中未標示）。當然，該影像顯示器屏幕21亦可由場色 序法液晶顯示器（Field-Sequential-Color LCD)構成，為一種不需使用彩色濾光片的液晶 顯示器。利用時序顯示紅、綠、藍LED光源構成的子畫面，由人眼視覺暫留，在視網膜上通過 時間混色的方法呈現全彩的影像。
[0081] 另外，該DFD-PDLC柱狀透鏡陣列22,由復數個平行排列的DFD-PDLC柱狀透鏡元件 構成（如后續圖6?圖12所示），每個DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其長軸的方向，可以正交或 斜交于該影像顯示器屏幕21、且以前安裝的方式安裝在該顯示器屏幕21的前面。由外部適 當驅動電壓V的驅動，以改變其光學折射率，對于該觀賞者23,可提供該2D影像與該3D影 像的顯示，達到2D與3D影像可切換顯示的目的。
[0082] 如圖6所示，為本發明實施例一 DFD-PDLC柱狀透鏡陣列構成的示意圖。其中， 每個DFD-PDLC柱狀透鏡自上向下由上透明基材22a、上ΙΤ0電極層22b、聚合物平凸透鏡 (Plano-Convex Polymer Lens) 22c、FOLC 平凹透鏡(Plano-Concave Polymer Dispersed Liquid Crystal Lens) 22d、下ITO電極層22g與下透明基材22h構成。
[0083] 其中，該上、下透明基材22a、22h，為可由透明玻璃或PET等材料構成；該上、下ITO 電極層22b、22g，為透明的電極層，獨立安裝在相應的上、下透明基材22a、22h的內側面上 (所謂內側面，為指靠近TOLC的面）。另外，該上、下ΙΤ0電極層22b、22g，與外部驅動電壓 V(f)連接，通過外部驅動電壓V(f)產生電場（圖中未標示）。其中，f為該外部驅動電壓 的驅動頻率。
[0084] 該聚合物平凸透鏡22c，由聚合物材料（Polymer)構成，具有光學折射率np，該平 凸透鏡的凸面，根據應用的不同，為可由球面或圓形面，通過模具壓印成型、卷對卷紫外線 固化工序（UV-Cured Roll-to-Roll Manufacturing Process)制作出該平凸透鏡的光學結 構。當該平凸透鏡的凸面為球面時，即可對應微透鏡數組（Micro-Lens Array);另外，當該 平凸透鏡的凸面為圓面時，即對應本發明的DFD-PDLC柱狀透鏡陣列。
[0085] 另外，每個roLC平凹透鏡22d，由復數個液晶微滴（LC Droplets) 22e與聚合物材 料（Polymer) 22f構成通過涂布工序填充于該聚合物平凹透鏡22d的內部。該復數個液晶 微滴22e，均勻分布于該聚合物材料（Polymer) 22f的內部，其微滴的大小可大于可見光的 波長，或小于可見光的波長。
[0086] 另外，每個液晶微滴22e，由復數個液晶分子22i構成。如圖7所示，每個液晶分子 22i，為桿狀的結構，令其長軸沿Z軸分布、而短軸沿XY平面分布。該液晶分子22i所具有 的光電效應，由入射光的偏振方向、光學折射率η與介電常數ε所決定。
[0087] -般，對于入射光與液晶分子的光學作用，為依存于入射光電場偏振方向與液晶 分子所具有的雙折射特性。當入射光的電場偏振方向（圖中未標示），為平行于該液晶分子 22i長軸方向時，該入射光的相位延遲由異常光折射率η //所決定；當入射光的電場偏振方 向，為垂直于該液晶分子22i長軸方向時，該入射光的相位延遲，由尋常光折射率為η丄所 決定。另外，液晶分子為正單軸液晶時，具有n // >η丄的關系。
[0088] 另外，對于液晶分子的電氣作用，則依存于驅動電壓的振幅、頻率與液晶分子所具 有的介電質特性。如圖8所示，為液晶分子介電常數ε //、ε丄與驅動電壓頻率f響應的 示意圖。對于具有適當振幅的驅動電壓，由改變驅動電壓的頻率f，可改變液晶分子長軸介 電常數ε //、但不會影響液晶分子短軸介電常數ε丄。因此對于電氣的作用，液晶分子具 有以下的關系：
[0089] 當 f = fL〈fc 時，Δ ε >〇 ; (1)
[0090] 當 f = fH>fc 時，Δ ε〈〇 ; (2)
[0091] 當 f = fc 時，Λ ε = 〇 ; (3)
[0092] 其中，Λ ε = ε // - ε 丄。
[0093] 圖9所示，為液晶分子定向排列的示意圖。當f = fL〈fc時，即Δ ε >〇,該驅動電 壓所產生的電場，可旋轉該液晶分子22i空間排列的方向，使該液晶分子22i的長軸沿電場 的方向排列，稱fL為定向排列頻率（Homeotropic Alignment Frequency)。
[0094] 當Λ ε〈〇時，該驅動電壓的作用使該液晶分子22i的短軸，如圖10所示，為沿電 場的方向排列，稱fH為均向排列頻率（Homogeneous Alignment Frequency)。
[0095] 當Λ ε = 〇時，該驅動電壓，則失去對該液晶分子22i旋轉的作用，稱fc為交叉 步頁率（Cross-Over Frequency) 〇
[0096] 因此借用上述液晶分子的光電作用，且令該聚合物材料的光學折射率nP與液晶 分子的異常光折射率η //，具有nP = η //的關系時，如圖6所示，可讓本發明DFD-PDLC柱 狀透鏡陣列，達到2D/3D影像可切換顯示的目的。
[0097] 如圖11所示，為本發明實施例一于2D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作用的 示意圖。外部驅動電壓V(f = fH)具有適當大小的振幅、且以頻率f = fH來驅動液晶分子 時，該液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光21c而言，該液晶 微滴22e中液晶分子的有效光學折射率具有neff = n // = nP的關系，該DFD-PDLC柱狀 透鏡陣列22,為呈現光穿透的特性。因此可呈現顯示于該影像顯示器21屏幕上的2D影像 21a〇
[0098] 如圖12所不，為本發明實施例一于3D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作用的 示意圖。外部驅動電壓V(f = fL)具有適當大小的振幅、且以頻率f = fL來驅動液晶分子 時，該液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光21c而言，該液晶 微滴22e中液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄〈nP的關系，該DFD-PDLC柱狀透 鏡陣列22,為呈現透鏡的特性。因此可呈現顯示于該影像顯示器21屏幕上的3D影像21b。
[0099] 實施例二
[0100] 如圖13所示，為本發明實施例二DFD-PDLC柱狀透鏡陣列構成的示意圖。其中， 每個DFD-PDLC柱狀透鏡自上向下由上透明基材22a'、上ΙΤ0電極層22b'、聚合物平凹透 鏡（Plano-Concave Polymer Lens) 22c，、PDLC 平凸透鏡（Plano-Convex Polymer Dispersed Liquid Crystal Lens) 22d'、下ΙΤ0電極層22g'與下透明基材22h'構成。
[0101] 其中，該上、下透明基材22a'、22h'，為可由透明玻璃或PET等材料構成；該上、下 ΙΤ0電極層22b'、22g'，為透明的電極層，個別安裝在該上、下透明基材22a'、22h'的內側面 上（所謂內側面，為指靠近TOLC的面）。另外，該上、下ΙΤ0電極層22b'、22g'，與外部驅動 電壓V(f)連接，通過外部驅動電壓V(f)產生電場（圖中未標示）。其中，f為該外部電壓 的驅動頻率。
[0102] 該聚合物平凹透鏡22c'，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，令nP = η丄的 關。該平凹透鏡的凹面，根據應用的不同，為可由球面或圓形面，通過模具壓印成型、卷對卷 紫外線固化工序（UV-Cured Roll-to-Roll Manufacturing Process)制作出該平凹透鏡的 光學結構。當該平凹透鏡的凹面為球面時，即可對應微透鏡數組（Micro-Lens Array);另 夕卜，當該平凹透鏡的凹面為圓面時，即對應本發明的DFD-PDLC柱狀透鏡陣列。
[0103] 另外，每個H)LC平凸透鏡22d'，由復數個液晶微滴（LC Droplets) 22e'與聚合物 材料（Polymer) 22f'構成，通過涂布工序填充于該聚合物平凸透鏡22d'的內部。該復數個 液晶微滴22e'，為均勻分布于該聚合物材料（Polymer)22f'的內部，其微滴的大小可大于 可見光的波長，或小于可見光的波長。
[0104] 如圖14所示，為本發明實施例二于2D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作用的 示意圖。外部驅動電壓V(f = fL)具有適當大小的振幅、且以頻率f = fL來驅動液晶分子 時，該液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光21c而言，該液晶 微滴22e'中液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄=nP的關系，該DFD-PDLC柱狀 透鏡陣列22'，為呈現光穿透的特性。因此可呈現顯示于該影像顯示器21屏幕上的2D影像 21a〇
[0105] 如圖15所示，為本發明實施例二于3D模式下DFD-PDLC柱狀透鏡陣列光電作用的 示意圖。外部驅動電壓V(f = fH)具有適當大小的振幅、且以頻率f = fH來驅動液晶分子 時，該液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光21c而言，該液晶 微滴22e'中液晶分子的有效光學折射率具有neff = n // >nP的關系，該DFD-PDLC柱狀透 鏡陣列22'，為呈現透鏡的特性。因此可呈現顯示于該影像顯示器21屏幕上的3D影像21c。
[0106] 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，包括： 影像顯示器，所述影像顯示器的屏幕包括復數個R、G、B三原色的次像素，用于顯示2D 影像和3D影像；以及 DFD-PDLC柱狀透鏡陣列，包括復數個平行排列的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，每個所述 DFD-PDLC柱狀透鏡元件長軸的方向正交或斜交于所述影像顯示器的屏幕，所述DFD-PDLC 柱狀透鏡陣列安裝在所述影像顯示器的屏幕的前面，由外部驅動電壓V(f)驅動改變所述 DFD-PDLC柱狀透鏡元件的光學折射率，在所述影像顯示器的屏幕上實現2D與3D影像切換 顯示，其中，f為所述外部驅動電壓的驅動頻率。
2. 根據權利要求1所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述影像顯示器選 自液晶顯示器、等離子顯示器、OLED顯示器和LED顯示器，所述影像顯示器的屏幕的次像素 的排列方式選自垂直條狀排列、馬賽克排列、三角狀排列與Pentile排列。
3. 根據權利要求1所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，每個所述DFD-PDLC 柱狀透鏡元件自上到下包括上透明基材、上ITO電極層、聚合物平凸透鏡、H)LC平凹透鏡、 下ITO電極層和下透明基材。
4. 根據權利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述上透明基材、 所述下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。
5. 根據權利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述上ITO電極層 和所述下ITO電極層，為透明的電極層，安裝在相應的透明基材的內側面上，與所述外部驅 動電壓V(f)連接，通過所述外部驅動電壓V(f)產生電場。
6. 根據權利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述聚合物平凸透 鏡，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，所述聚合物平凸透鏡的凸面為圓弧面，通過模 具壓印成型與卷對卷紫外線固化工序制作出所述聚合物平凸透鏡的光學結構。
7. 根據權利要求3所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述TOLC平凹透 鏡，由復數個液晶微滴與聚合物材料構成，具有光學折射率np，所述復數個液晶微滴均勻分 布于所述聚合物材料的內部；所述復數個液晶微滴與所述聚合物材料通過涂布工藝填充于 所述H)LC平凹透鏡的內部。
8. 根據權利要求7所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述液晶微滴的大 小大于可見光的波長。
9. 根據權利要求7所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述液晶微滴的大 小小于可見光的波長。
10. 根據權利要求7所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述液晶微滴，由 復數個桿狀的液晶分子構成，所述液晶分子具有尋常光折射率為η丄、異常光折射率η //、 長軸介電常數ε //與短軸介電常數ε丄，其中，η丄與η//具有η// >η丄的關系、且η// 與ηρ具有n // = ηρ的關系；ε //與ε丄，則具有以下的關系： 當 f = fL〈fc 時，Λ ε >0 ; 當 f = fH>fc 時，Λ ε〈〇 ; 當 f = fc 時，Δ ε = 〇 ; 其中，f為所述外部驅動電壓V(f)的驅動頻率、fL為定向排列頻率、fH為均向排列頻 率、fc為交叉頻率、Λ ε = ε // - ε丄； 當f = fL〈fc時，S卩Λ ε>〇,所述外部驅動電壓所產生的電場旋轉所述液晶分子空間排 列的方向，使所述液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當f = fH>fc時，即Δ ε〈〇,所述外 部驅動電壓所產生的電場使所述液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當f = fc時，即Λ ε =〇,所述外部驅動電壓所產生的電場失去對所述液晶分子旋轉的作用。
11. 根據權利要求10所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，對于定向排列 頻率fH，所述外部驅動電壓V(f = fH)具有預定大小的振幅、且以頻率f = fH來驅動所述 液晶分子時，所述液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光，所述 液晶微滴中所述液晶分子的有效光學折射率具有neff = n //= nP的關系，所述DFD-PDLC 柱狀透鏡元件呈現光穿透的特性。
12. 根據權利要求10所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，對于定向排列頻 率fL，所述外部驅動電壓V(f = fL)具有預定大小的振幅、且以頻率f = fL來驅動所述液 晶分子時，所述液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光，所述液 晶微滴中所述液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄〈nP的關系，所述DFD-PDLC柱 狀透鏡元件呈現透鏡的特性。
13. 根據權利要求1所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，每個所述 DFD-PDLC柱狀透鏡元件自上向下包括上透明基材、上ITO電極層、聚合物平凹透鏡、PDLC平 凸透鏡、下ITO電極層與下透明基材。
14. 根據權利要求13所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述上透明基 材、所述下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。
15. 根據權利要求13所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述上ITO電極 層和所述下ITO電極層，為透明的電極層，安裝在相應的透明基材的內側面上，與所述外部 驅動電壓V(f)連接，通過所述外部驅動電壓V(f)產生電場。
16. 根據權利要求13所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述聚合物平凹 透鏡，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，所述聚合物平凹透鏡的凹面為圓弧面，通過 模具壓印成型與卷對卷紫外線固化工序制作出所述聚合物平凹透鏡的光學結構。
17. 根據權利要求13所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述TOLC平凸 透鏡，由復數個液晶微滴與聚合物材料構成，具有光學折射率np，所述復數個液晶微滴，為 均勻分布于所述聚合物材料的內部；所述復數個液晶微滴與所述聚合物材料通過涂布工序 填充于所述TOLC平凸透鏡的內部。
18. 根據權利要求17所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述液晶微滴的 大小大于可見光的波長。
19. 根據權利要求17所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述液晶微滴的 大小小于可見光的波長。
20. 根據權利要求17所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述液晶微 滴，由復數個桿狀的液晶分子構成，所述液晶分子具有尋常光折射率為η丄、異常光折射率 η//、長軸介電常數ε //與短軸介電常數ε丄，其中，η丄與η//具有η// >η丄的關系、且 η丄與ηρ具有η丄=ηρ的關系；ε //與ε丄，則具有以下的關系： 當 f = fL〈fc 時，Λ ε >0 ; 當 f = fH>fc 時，Λ ε〈〇 ; 當 f = fc 時，Δ ε = Ο ; 其中，f為所述外部驅動電壓V(f)的驅動頻率、fL為定向排列頻率、fH為均向排列頻 率、fc為交叉頻率、Λ ε = ε // - ε丄； 當f = fL〈fc時，S卩Λ ε >〇,所述外部驅動電壓所產生的電場，可旋轉所述液晶分子空 間排列的方向，使所述液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當f = fH>fc時，S卩Λ ε〈〇,所 述外部驅動電壓所產生的電場使所述液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當f = fc時，即 Λ ε = 〇,所述外部驅動電壓所產生的電場失去對所述液晶分子旋轉的作用。
21. 根據權利要求20所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，對于定向排列 頻率fL，所述外部驅動電壓V(f = fL)具有預定大小的振幅、且以頻率f = fL來驅動所述 液晶分子時，所述液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光，所述 液晶微滴中所述液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄=nP的關系，所述DFD-PDLC 柱狀透鏡元件呈現光穿透的特性。
22. 根據權利要求20所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，對于定向排列頻 率fH，所述外部驅動電壓V(f = fH)具有預定大小的振幅、且以頻率f = fH來驅動所述液 晶分子時，所述液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光，所述液 晶微滴中所述液晶分子的有效光學折射率具有neff = n // >nP的關系，所述DFD-PDLC柱 狀透鏡元件呈現透鏡的特性。
23. 根據權利要求1所述的2D與3D影像切換顯示設備，其特征在于，所述影像顯示器 為場色序法液晶顯示器。
24. -種DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述DFD-PDLC柱狀透鏡元件自上到下 包括上透明基材、上IT0電極層、聚合物平凸透鏡、H)LC平凹透鏡、下IT0電極層和下透明 基材；所述DFD-PDLC柱狀透鏡元件由外部驅動電壓V (f)驅動改變所述DFD-PDLC柱狀透鏡 元件的光學折射率，其中，f為所述外部驅動電壓的驅動頻率。
25. 根據權利要求24所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述上透明基材、所 述下透明基材采用的材料是透明玻璃或PET材料。
26. 根據權利要求24所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述上IT0電極層 和所述下IT0電極層，為透明的電極層，安裝在相應的透明基材的內側面上，與所述外部驅 動電壓V(f)連接，通過所述外部驅動電壓V(f)產生電場。
27. 根據權利要求24所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述聚合物平凸透 鏡，由聚合物材料構成，具有光學折射率np，所述聚合物平凸透鏡的凸面為圓弧面，通過模 具壓印成型與卷對卷紫外線固化工序制作出所述聚合物平凸透鏡的光學結構。
28. 根據權利要求24所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述TOLC平凹透 鏡，由復數個液晶微滴與聚合物材料構成，具有光學折射率np，所述復數個液晶微滴，均勻 分布于所述聚合物材料的內部；所述復數個液晶微滴與所述聚合物材料通過涂布工藝填充 于所述TOLC平凹透鏡的內部。
29. 根據權利要求28所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述液晶微滴的大 小大于可見光的波長。
30. 根據權利要求28所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述液晶微滴的大 小小于可見光的波長。
31. 根據權利要求28所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，所述液晶微滴，由復 數個桿狀的液晶分子構成，所述液晶分子具有尋常光折射率為η丄、異常光折射率η //、長 軸介電常數ε //與短軸介電常數ε丄，其中，η丄與η//具有η// >η丄的關系、且η//與 ηρ具有n //= ηρ的關系；ε //與ε丄，則具有以下的關系： 當 f = fL〈fc 時，Λ ε >0 ; 當 f = fH>fc 時，Λ ε〈〇 ; 當 f = fc 時，Δ ε = 〇 ; 其中，f為所述外部驅動電壓V(f)的驅動頻率、fL為定向排列頻率、fH為均向排列頻 率、fc為交叉頻率、Λ ε = ε // - ε丄； 當f = fL〈fc時，S卩Λ ε>〇,所述外部驅動電壓所產生的電場旋轉所述液晶分子空間排 列的方向，使所述液晶分子的長軸沿電場的方向排列；當f = fH>fc時，即Δ ε〈〇,所述外 部驅動電壓所產生的電場使所述液晶分子的短軸沿電場的方向排列；當f = fc時，即Λ ε =〇,所述外部驅動電壓所產生的電場失去對所述液晶分子旋轉的作用。
32. 根據權利要求31所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，對于定向排列頻率 fH，所述外部驅動電壓V(f = fH)具有預定大小的振幅、且以頻率f = fH來驅動所述液晶 分子時，所述液晶分子的長軸沿Z軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光，所述液晶 微滴中所述液晶分子的有效光學折射率具有neff = n //= nP的關系，所述DFD-PDLC柱狀 透鏡元件呈現光穿透的特性。
33. 根據權利要求31所述的DFD-PDLC柱狀透鏡元件，其特征在于，對于定向排列頻率 fL，所述外部驅動電壓V(f = fL)具有預定大小的振幅、且以頻率f = fL來驅動所述液晶 分子時，所述液晶分子的長軸沿Y軸方向排列，對于具Z軸方向偏極化的入射光，所述液晶 微滴中所述液晶分子的有效光學折射率具有neff = η丄〈nP的關系，所述DFD-PDLC柱狀 透鏡元件呈現透鏡的特性。
【文檔編號】G02B27/22GK104062765SQ201410332212
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】林明彥 申請人:張家港康得新光電材料有限公司